Das Fachgebiet Organische Baustoffe und Holzwerkstoffe bietet Bachelorarbeiten in den Modulen Organische Baustoffe (Holz- und Polymerwerkstoffe) und Verfahren zu Schutz und Sanierung an. Die Vergabe von Themen erfolgt über eine Anmeldung direkt am Institut. Bei Interesse ist deshalb frühzeitig Kontakt mit dem Institut aufzunehmen.
Holz ist einer der ältesten Werkstoffe der Menschheitsgeschichte. Als Baustoff sind Holz und alle Lignozellulose haltigen Materialien aufgrund der Vielfältigkeit der Holzarten relativ kompliziert, da Holz eine große Streuung der Eigenschaften und des hygroskopischen Verhaltens aufweist. Wir beschäftigen uns mit physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRo), von chemischen, sub-mikroskopischen bis hin zu makroskopischen Ebenen. Unser Fokus liegt in hybriden Baustoffen, wo Holz sowie Holz- und Naturfaser mit anderen anorganischen Baustoffen (z. B. Beton oder Geopolymer) kombiniert werden um neue Eigenschaften zu gestalten. Darüber hinaus wird das Recycling und die Wiederverwendung dieser Materialien berücksichtigt. Hier kooperieren wir eng mit dem Fraunhofer Zentrum für leichte und umweltgerechte Bauten (ZELUBA).
Die in-situ Zustandsbeurteilung des Holzes ist ein spezielles Thema, wo verschieden Methoden (nicht-destruktiv, semi-destruktiv, destruktiv) einsetzt werden, um die qualitativen und quantitativen Auswertungen der Holzbauteile und Systeme durchführen zu können. Dort sind neben experimentellen Verfahren statistische Methoden nötig, um die Unsicherheiten in Lasten, Geometrie und Materialeigenschaften bestimmen zu können. Die Zustandsbeurteilung wird oft, aber nicht ausschließlich im historischen Bau eingesetzt. Neue Baumaterialien wie Funierschichtholz (LVL), Brettsperrholz oder Holz-Beton Verbundsysteme sind ebenfalls Objekte der Untersuchungen.
Kunststoffe, auch als Polymere bezeichnet, unterscheiden sich aufgrund ihrer makromolekularen Struktur wesentlich in ihrem chemischen und strukturellen Aufbau von beispielsweise metallischen Werkstoffen und damit in ihrem Verhalten gegenüber äußeren Einwirkungen.
Goodyear befasste sich bereits 1839 mit der Vulkanisation von Kautschuk, ein dem Kautschukbaum entnommener Milchsaft. 1865 entwickelten Parker und Hyatt das Celluloid aus der pflanzliche Materialien entnommenen Cellulose, welches u. a. der Rohstoff für den Zelluloidfilm war.
Während die Rohstoffe bis dahin pflanzlichen Ursprungs waren, kamen seit Ende des 20. Jahrhunderts fossile Rohstoffe für die synthetische Herstellung von Kunststoffen zum Einsatz. Aufgereiht nach zeitlicher Abfolge wurden Phenolharze, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyurethane (PUR), Polyamid (PA),auch als Nylon bekannt, Hochdruck-Polyethylen (PE-LD), Epoxidharze (EP), Polypropylen (PP), Polyacetal (POM) entwickelt. Erst im Jahre 1963 synthetisierte Ziegler das Niederdruck-Polyethylen, auch als Polyethylen hoher Dichte (PE-HD), bekannt, welches mit seinen mittlerweile hochstandfesten Typen PE 80 und PE 100 in der Versorgungstechnik und im Rohrleitungsbau nicht mehr wegzudenken ist. Auch gibt es zahlreiche Weiterentwicklungen der Kunststoffe, Kombinationen miteinander verträglicher Kunststoffe, die die Eigenschaftsvielfalt je nach Anwendungserfordernis bedeutend erhöht haben. Faserverstärkte Kunststoffe, aber auch zahlreiche organische Klebstoffe, die in der Regel auf den vorgenannten Kunststoffen basieren, finden nicht nur im Bauwesen, sondern auch im Maschinenbau ebenso zentrale Anwendungen. Der Anteil fossiler Rohstoffe für die Herstellung von Kunststoffen beträgt etwa 5% bis 8%. Zwischenzeitlich gibt es auch erfolgversprechende Entwicklungen der Herstellung von Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen.
Kunststoffe bieten wegen ihrer niedrigen Dichte, ihrer oftmals hohen Medienbeständigkeit und ihren zum Teil komplexen Formgebungsmöglichkeiten zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Auch wenn Additive die Leistungsfähigkeit der Kunststoffe erhöhen, haben sie dennoch wie andere Werkstoffe auch Grenzen. Dieses gilt es stets unter Berücksichtigung von Zeit, Temperatur, Last und Medieneinfluss zu
betrachten.
Die enge, durch einen Kooperationsrahmenvertrag zwischen der TU Braunschweig und der Fraunhofer Gesellschaft etablierte Verbindung mit dem WKI (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Kasal, Institutsleiter des Fraunhofer WKI, sowie Apl. Prof. Dr. Libo Yan, Senior Scientist) bietet ebenfalls Themen, welche die ganze Breite der Holz- und NaWaRo Forschung betrachten. Die Schwerpunkte liegen in der Technologie der NaWaRo, Holzfaser-Forschung, Kleben, Innenluftqualität, Holz-und NaWaRo im Verkehr, biobasierten Kunststoffen und Qualitätssicherung.